对强化生物除磷机理与工艺认识误区的剖析

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聚磷菌除磷探秘

聚磷菌除磷探秘生物除磷剖析1，生物除磷基本原理城市污水中磷通常以有机磷，磷酸盐或聚磷酸盐的形式存在。

活性污泥组成中C:N:P约为46：8：1.如果污水中的有机物和营养物质（氮，磷）维持这个比例，则污水中N和P可全被活性污泥发去除。

但一般城市污水中的N和P的浓度往往大于上述比例，其中用于微生物细胞合成的P一般只占进水总P量的15%~20%。

根据研究发现，活性污泥在厌氧——好氧交替变换过程中，原生动物等生物不发生变化，只有异养型生物相中的小型革兰氏阴性短杆菌——聚磷菌，大量繁殖。

聚磷菌虽然是好氧菌，但竞争能力很差，生长缓慢，但却能在细胞内贮存聚β羟基丁酸（PHB）和聚磷酸盐（Poly-P）。

聚磷菌在厌氧状态下吸收低分子的有机物（如脂肪酸），同时将贮存在细胞中的聚合磷酸盐（Poly-P）中的磷通过水解而释放出来，并提供微生物生命活动所必需的能量，即聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，ATP转化为ADP。

而在随后的好氧状态下，聚磷菌有氧呼吸，所吸收的有机物被氧化分解并产生能量，能量为ADP所获得，将结合H3PO4而合成ATP，微生物从污水中摄取磷，远远超过其细胞合成所需要的磷量，将磷以聚合磷酸盐的形式贮藏在菌体内，而形成高含量磷的活性污泥，通过排出剩余污泥，达到除磷效果，生物除磷基本过程如图所示。

生物除磷基本过程CO2+H2O溶解性有机物 O 污水 O2 能量能量H3PO4 H3PO4厌氧好氧（污泥回流）混合液沉淀剩余污泥（除磷）排水聚磷酸盐微粒异染体含碳物质生物除磷由吸磷和放磷两个过程组成。

聚磷菌在厌氧放磷时，伴随着溶解性易生物降解的有机物在菌体内储存。

若放磷时无溶解氧性易生物降解的有机物在菌体内储存，则聚磷菌在进入好氧环境中时并不吸磷，此类放磷为无效放磷。

2, 生物除磷的主要影响因素（1）温度生物除磷的温度宜大于10?，聚磷菌在低温时生长速率减慢。

与硝化和反硝化菌相比温度对微生物除磷影响较小。

污水处理生物除磷化学除磷工艺介绍

磷在废水中存在的形式是什么?磷是一种活泼元素，在自然界中不以游离状态存在，而是以含磷有机物、无机磷化合物及还原态PH3这三种状态存在。

污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。

无机磷几乎都以各种磷酸盐形式存在，包括正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐，以及聚合磷酸盐如焦磷酸盐、三磷酸盐等。

有机磷大多是有机磷农药，如乐果、甲基对硫磷、乙基对硫磷、马拉硫磷等构成，他们大多呈胶体和颗粒状，不溶于水，易溶于有机溶剂。

可溶性有机磷只占30%左右，多以葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等形式存在。

溶解磷占总磷的1/3 左右，PO4ˉ-P磷中大分子磷占40%。

磷是怎样转化的?影响因素有哪些?水体中的可溶性磷很容易与Ca2+、Fe3+ 、Al3+ 等离子生成难溶性沉淀物，例如AIPO4、FePO4等，沉积于水体底部成为底泥。

聚积于底泥中的磷的存在形式和数量，一方面决定于污染物输入和通过地表与地下径流的排出情况;另一方面决定于水中的磷与底泥中的磷之间的交换情况。

沉积物中的磷通过颗粒态磷的悬浮和水流的湍流扩散再度被稀释到上层水体中，或者当沉积物中的可溶性磷大大超过水体中磷的浓度时，则可能重新释放到水体中。

在水中，磷离子以HPO42ˉ还是以H2PO4ˉ形式存在取决于pH值，当pH 值在2～7时，水中磷酸盐离子多数以H2PO4ˉ形式存在，而pH值在7～12时，则水中的磷酸盐离子多数以HPO42ˉ形式存在。

所有含磷化合物都是首先转化为正磷酸盐(PO43ˉ) 后，再转化为其他形式。

此时测定PO的含量，测定结果即是总磷的含量。

磷的来源是什么?污水中的磷部分来源于化肥和农业废弃物。

同时，生活中含磷洗涤剂的大量使用也使生活污水中磷的含量显著增加。

此外，化工、造纸、橡胶、染料和纺织印染、农药、焦化、石油化工、发酵、医药与医疗及食品等行业排放的废水常含有有机磷化合物。

磷的危害是什么?(1)磷对人体的危害高磷洗衣粉对皮肤有直接刺激作用，严重的会导致接触性皮肤炎、婴儿尿布疹等疾病。

AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷

AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷摘要：过量的氮和磷污染对水体生态造成严重威胁，因此高效的脱氮除磷技术显得尤为重要。

AOA工艺内源反硝化技术是近年来被广泛研究和应用的一种脱氮除磷技术。

本文通过介绍AOA工艺的原理、优势和应用，探讨其在深度脱氮除磷方面的应用前景和潜力。

一、引言水体中的氮和磷污染是近几十年来全球面临的严重环境问题之一。

氮和磷是水体生物生长和发展所必需的元素，但过量的氮磷导致了水体富营养化，引发藻类大量繁殖，水质恶化，甚至导致水体缺氧和死亡。

因此，高效的脱氮除磷技术对于改善水质，保护水体生态环境至关重要。

二、AOA工艺的原理和优势AOA工艺（Anaerobic-Anoxic-Aerobic）是一种采用内源反硝化方式进行脱氮除磷的工艺。

其原理是通过在一个系统中引入缺氧和厌氧环境，利用内源反硝化菌将硝态氮还原为氮气，并通过缺氧环境中的异养微生物将磷酸盐转化为无机磷，从而达到脱氮除磷的效果。

AOA工艺相较于传统的生物处理技术具有以下优势：1. 高效脱氮除磷：AOA工艺通过内源反硝化和异养微生物的耦合作用，能够实现高效的脱氮和除磷效果，大大降低了水体中氮磷浓度。

2. 节约能源：传统的脱氮除磷技术往往需要外源供碳源，而AOA工艺通过内源反硝化可以利用废水中的有机物作为碳源，减少了外源能源的需求。

3. 减少污泥产生：传统的脱氮除磷技术常常伴随着大量的污泥产生，而AOA工艺由于使用了内源反硝化菌和异养微生物，大大降低了污泥产生量。

三、AOA工艺在深度脱氮除磷方面的应用前景和潜力AOA工艺作为一种新兴的脱氮除磷技术，目前已经被应用于许多水处理厂和污水处理厂。

它在深度脱氮除磷方面具有很大的应用前景和潜力。

1. 提高脱氮效果：AOA工艺可以通过调节操作条件和优化菌种结构，进一步提高脱氮效果，从而满足更加严格的脱氮要求。

2. 实现资源回收利用：AOA工艺不仅可以脱氮除磷，还可以回收废水中的有机物和磷酸盐，实现资源的回收利用，减少对外部环境的依赖。

4.3生物脱氮除磷技术

NO3-一类的化合态氧也不允许存在，但在聚磷菌吸氧的好氧反
应器内却应保持充足的氧 (2)污泥龄生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余活泥多少将对脱磷效果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报导称：当污泥龄为30d时，除磷率为40％，污泥龄为17d时，除磷率为50％，而当污泥龄降至5d时，除磷率高达87％。
(3) 后置缺氧-好氧生物脱氮工艺
可以补充外来碳源，也可以利用活性污泥的内源呼吸提供电子供体还原硝酸盐，反硝化速率仅是前置缺氧反硝化速率的1/3-1/8，需较长停留时间。
进水二沉池出水
好氧/ 硝化
缺氧
回流污泥污泥
二、生物除磷工艺
1.概述来源：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；水质恶化，危害水资源。包括：有机磷(磷酸甘油酸、磷肌酸)和无机磷( 磷酸盐，聚合磷酸盐) 去除方法：常规活性污泥法的微生物同化和吸附；生物强化除磷；投加化学药剂除磷。
二、生物除磷工艺
72年开创，生物除磷和化学曝气池：含磷污水进入，还有由除沉淀池(I)：泥水分离， 4.生物除磷工艺磷池回流的已经释放磷但含有聚磷除磷相结合，除磷效果好. 含磷污泥沉淀，已除磷的 (2)弗斯特利普除磷工艺（Phostrip）：菌的污泥。使聚磷菌过量摄取磷，上清液作为处理水排放。去除有机物（BOD和COD）, 可能还有一定的硝化作用。
聚磷分解形成的无机磷释放回污水中—厌氧释磷。
好氧环境：进入好氧状态后，聚磷菌将贮存于体
内的PHB进行好氧分解并释放出大量能量供聚磷菌增
殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，

《2024年污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》范文

《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展，大量生活污水和工业废水被排放到水环境中，造成了严重的环境问题。

为了有效减少污水对环境的危害，人们研发了多种污水处理技术。

其中，污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本，得到了广泛的应用。

本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。

二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用，利用活性污泥法等生物处理技术，将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。

该工艺主要利用微生物的代谢作用，将污水中的氮、磷转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。

2. 国内外应用现状目前，国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。

这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用，特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。

此外，一些新型的生物脱氮除磷技术，如MBR（膜生物反应器）技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。

三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。

在反应过程中，微生物通过吸附、吸收、代谢等作用，将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。

具体来说，脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现；除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。

四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步，污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。

新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用，使得污水处理效率得到了显著提高。

同时，一些新型的污水处理理念和技术，如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。

2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果，但仍面临一些挑战。

如：如何进一步提高处理效率、降低运行成本；如何解决污泥处理与处置问题；如何应对复杂多变的水质等。

此外，一些新兴污染物（如微塑料、新型有机污染物等）也对传统污水处理技术提出了新的挑战。

污水生物除磷影响因素分析【论文】

污水生物除磷影响因素分析【摘要】磷的污染已成为环境污染的重要因素之一，污水中对磷的去除已显得越来越重要，目前大多数污水处理在工艺选择中选择了生物除磷的工艺技术，但在污水生物除磷的实际操作中，有许多因素会对除磷的效果产生影响。

本文通过对污水生物除磷的影响因素进行探讨，以寻求提高生物除磷的对策，希望能为业界同行提供参考。

【关键词】污水；生物除磷；影响因素引言近年来，我国的污水处理业务取得了长足的进步和发展，生活污水、工业废水、畜禽养殖污水设施基本建成，但是在设施的运行管理中，仍然存在很多困难，特别是对于污水生物除磷的问题，由于存在影响因素较多，不能稳定达标。

中国现行的《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的第一级标准就严格要求磷酸盐含量少于0.5mg/L。

而大多数污水处理厂使用的是二次生物处理方法，难以实现这一目标[1]。

1污水生物除磷技术1.1磷的存在形式通常来说，磷在大多数情况下主要通过点污染进入水体。

研究表明，水中大部分的磷来自排放的污水，而家用洗涤剂（粉状洗涤剂）是排放的污水中磷的主要来源。

随着三磷酸盐作为合成洗衣粉中的骨架成分的引入，水的富营养问题变得越来越严重，污水中的磷通常以磷酸盐、多磷酸盐和有机磷的形式存在。

1.2生物除磷水环境中磷的管理问题在国外相对较早，一般采用“前处理”与“后处理”相结合的方法。

换句话说，前提是关于粉状洗涤剂的磷含量和污水处理中除磷的严格规定作为补充措施。

在中国，目前尚无明确的禁用磷的法律，仅在污水的二级处理阶段。

在当前普遍强调在水生环境中大规模控制磷的情况下，通过化学沉淀去除磷显然不能满足商业化的迫切需求[2]。

生物除磷工艺流程如图1所示。

近年来，随着科学技术的快速发展，微生物学也得到了很好的发展，人们对微生物技术的掌握水平也越来越高，慢慢将微生物技术应用到了污水除磷工艺中，替代了以往单纯的除磷工艺，改变了除磷工艺的发展方向，进而实现了高效率、低能耗的除磷目的，对污水生物除磷技术进行了强化，并广泛的进行推广应用。

为什么你的生物除磷不达标

为什么你的生物除磷不达标？污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程，实现可控的除磷效果。

整个过程必须通过创造厌氧环节利用厌氧微生物的作用来实现生物除磷过程。

一、污水生物除磷机理1）厌氧条件下释磷在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下，兼性细菌通过发酵作用将可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。

聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB，所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。

2）好氧条件下摄磷好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复，并以聚磷的形式存储超过生长所需的磷量，通过PHB的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储，磷酸盐从水中被去除。

3）富磷污泥的排放产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷去除。

从能量角度来看，聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。

除磷的关键是厌氧区的设置，聚磷菌能在短暂的厌氧条件下，由于非聚磷菌吸收低分子基质并快速同化和储存这些发酵产物，即厌氧区为聚磷菌提供了竞争优势。

这样一来，能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖，并可通过排除高含磷量的剩余污泥达到除磷的目的。

这种选择性增殖的另一好处是抑制了丝状菌的增殖，避免了产生沉淀性能较差的污泥的可能，因此厌氧/好氧生物除磷工艺一般不会出现污泥膨胀。

二、污水生物除磷工艺除磷工艺流程可分为主流程除磷工艺和侧流程除磷工艺两类。

主流除磷工艺的厌氧段在处理污水的水流方向上，其代表工艺有A/O、A2/O、Bardenpho 工艺、Phoredox 工艺、UCT、改良型UCT、SBR以及氧化沟工艺。

测流除磷工艺的厌氧段不在水流方向上，而是在回流污泥的测流上。

比如 Phostrip 工艺。

生物除磷工艺优点：表现出除磷效果好，并能改进污泥沉降性能，减少活性污泥膨胀现象等。

市政污水处理厂生物除磷运行效能与机理分析

中国环境科学
２１，（２：１１－６１００３１）６４１２０
ＣｉａｎｉｎｎａＳｉｃｈｎＥ污水处理厂生物除磷运行效能与机理分析
张志剑周林强，９李慧，王行，晓燕，陈朱希，心（徐浙江大学环境与资源学院，环境科学研究所，浙江
杭州３０２）１０９
摘要：选取浙江北部１０个污水处理厂，调研污水厂生物除磷的运行效能并开展污泥活性以及微生物分布特征及其除磷机理的研究．过活通性污泥批试验表明，厌氧释磷率和好氧聚磷率（Ｐ计）均为２４／．和２ｍｇ（．；以平．ｍｇｇ）（ｈ．／ｈ反硝化聚磷菌（ＰＯｓ占聚磷菌（ｓ的比例为２ｇ）ＤＡ）ＰＡＯ）
ｐｏｏｔｎｆＰｒｐｒｏｓｏＡＯｓａｄＧＡＯｓｗｅｅｖｒｅｒｍ．％ｔ．％，ａｄ１３ｔ２４ｉｎｒａｉｄｆｏ２０ｏ８７ｎ－％ｏ２．％，ｒｓｅｔｅｙｏｉＳａｇｅｔｅｐｃｉｌ．Ｓｔｒａｖ ’ ｃａｌｎｅｆｒｈｓｓｅｔｒｒａｍｅｔｌｔｅｅｈｇｅｑｉｍｅｔｒｄｓｈｇ．ｔｈｕｄｂｅｔｒｅｕｅｈｌｇｅｅｗａｔｗａｅｅｔｎａｓｔｍｅｔｉｈｒｅｕｒｅｏｔｔｐｎｏｈｔｒｅｎｓｆｉｃａｅＩｓｏｌｅｂｔｒｄｃｏｒｅｔｏｔｅｉｄｓｒａｓｔｗａｅｒｐｒｉｎｄｓｔｅａａｅｐｅｄｎｔｆｎｎａｏＢＰｓｓｍ．ｈｕｔｉｌｎｗａｅｔｒｏｏｏｓａｅｓｐｒｔｒ－ｅｉｉｐｔｎａｒｙｉｇｔｋｔｆｖｒａｏＥＲｙｔｅ

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述评与讨论对强化生物除磷机理与工艺认识误区的剖析郝晓地, 张向平, 曹亚莉(北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心,北京100044)

摘要: 结合国际上生物除磷机理与工艺的最新进展,分析了目前我国在污水生物除磷工艺研发和运行中存在的一些认识误区。基于成熟的生物除磷生化代谢机理,指出反硝化除磷菌(DPB)是一种广泛存在于一些强化生物除磷(EBPR)工艺中的聚磷菌(PAOs),无需特殊培养;对于市政污水,EBPR工艺中出现的聚糖原菌(GAOs)一般不会成为聚磷菌(PAOs/DPB)的竞争者而严重影响系统的除磷功能。针对强化生物除磷工艺的认识误区,指出污泥龄(SRT)是设计的关键参数,在最不利细菌生长的冬季,控制SRT>12d即可使EBPR保持较好的硝化与脱氮除磷效果;在污水生物处理除磷工艺选择上,/厌氧池+氧化沟0只是污水处理升级而演变出的一种被动型工艺,并非最佳的EBPR工艺选择;此外倒置A2/O工艺由于忽略了聚磷菌所需的进水碳源及DPB的作用,并不一定能改进EBPR的生物除磷效果。关键词: 强化生物除磷; 聚磷菌; 反硝化除磷菌; 聚糖原菌; 污泥停留时间; 氧化

沟; 倒置A2/O工艺中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2008)06-0001-05

基金项目:北京市可持续水与废物循环利用技术/学术创新团队0项目(BJE10016200611); 国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z320)

MisunderstandinginMechanismsandProcessesofEnhancedBiologicalPhosphorusRemovalHAOXiao-d,i ZHANGXiang-ping, CAOYa-li(R&DCentreforSustainableEnvironmentalBiotechnology,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China) Abstract: Combinedwiththeinternationalupdatedprogressinmechanismsandprocessesofbio-

logicalphosphorusremova,lsomemisunderstandingsindevelopmentandoperationofprocessesofbiolog-icalphosphorusremovalfromwastewaterinChinawereanalyzed.Basedonthematurebiochemicalmeta-bolicmechanismsofbiologicalphosphorusremova,litispointedoutthatdenitrifyingphosphorusremo-vingbacteria(DPB)areatypeofPAOswhichexistextensivelyinsomeenhancedbiologicalphosphorusremoval(EBPR)processes,withoutbeingculturedspecially.Glycogen-accumulatingorganisms(GAOs)arealmostimpossibletohavesuperiorityoverPAOswithmunicipalwastewaterbeinganinflu-en.tThekeyparameterfortheprocessdesignofEBPRisSRT.WhenSRTiscontrolledatmorethan12dinwinterunfavorableforbacteriagrowth,theEBPRprocessescanhavebetternitrificationanddenitrif-icationphosphorusremovaleffec.tAnaerobictankplusoxidationditchisanoutcomeofupgradingof

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第24卷第6期2008年3月中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATER Vo.l24No.6Mar.2008WWTPandisnotanoptimalEBPRprocess.ReversedA2/OprocessmaynotimproveEBPReffectduetonegligenceofinfluentcarbonsourceandDPBfunction. Keywords: EBPR; PAOs; DPB; GAOs; SRT; oxidationditch; reversedA2/O

process

为了控制水体富营养化日益严重的趋势,不少地区或国家相继出台了较为严格的污水氮、磷排放标准。一方面新排放标准的颁布使大部分现有污水处理厂面临升级、改造的任务,另一方面新标准的实施也必然导致新建污水处理厂对新工艺的需求。在污水除磷方面,无论是污水处理厂升级、改造还是新建工艺,生物除磷的成本最低、效果最好,更重要的是它易与生物脱氮合二为一,形成结合式生物营养物去除(BNR)工艺,如强化生物除磷工艺(EBPR)。在污水生物除磷工艺的研发与运行中,如果不能对生物除磷机理进行充分理解和全面认识,必然会出现一些机理或工艺上的研发误区,以致误导污水生物除磷工艺的正确发展方向,延迟污水处理厂达标排放的时间,造成人力、物力、财力上不必要的浪费。1 强化生物除磷机理的认识误区在强化生物除磷机理方面,认识误区主要集中在机理尚不成熟、反硝化除磷菌(DPB)需以特殊方式培养、聚糖原菌(GAOs)对聚磷菌(PAOs)有抑制作用等三方面。从目前的研究结果来看,生物除磷机理已较为清晰,相关代谢模型可由荷兰代尔夫特理工大学建立的数学模型进行描述。111 DPB是否需要特殊培养DPB的最显著特点是在同步脱氮除磷过程中可以节省碳源和曝气量,从而有效减少剩余污泥量并节约能量,因此在生物脱氮除磷系统中富集培养DPB受到普遍关注。不少研究者认为,DPB是一种需特殊培养的PAOs,一般的生物除磷系统中很难富集较多的DPB。但已有的研究表明,DPB在SBR及传统生物除磷系统(UCT或A2/O)中可以繁殖并富集,且除磷作用与专性好氧PAOs相当[1]。目前,一种以最大程度富集DPB的EBPR系统)))BCFS已在荷兰、美国、日本等开始应用[2]。112 GAOs是否会对EBPR系统造成严重影响强化生物除磷工艺时常会出现运行不稳定的情况,一方面是由外部条件变化(如暴雨导致流量剧增、过多NO-3进入厌氧池、营养物限制等)所致,另一方面有研究人员认为是因为EBPR系统内出现了与PAOs竞争的聚糖原菌(GAOs)所致。GAOs与PAOs代谢极为类似,但它在厌氧条件下合成PHA的能量来源于其细胞内糖原的分解,在好氧条件下PHA被氧化实现细胞增殖与糖原补充。由于GAOs只是消耗PHA而无除磷作用,因此尽量减少EBPR系统中GAOs的含量已成为新的研究热点[3]。有研究表明,EBPR系统中GAOs与PAOs的竞争受以下几种环境因素的影响:¹ COD/P值

进水中的有机物与磷之比值,即COD/P是影响GAOs与PAOs竞争的主要因素。许多研究表明,在进水COD/P>50的情况下GAOs易大量繁殖[4]。因此,保持较低的COD/P值(10~20)有利于PAOs的生长和繁殖。º 碳源

先前对EBPR系统的研究多集中在乙酸作为唯一的碳源,但最近有许多研究者将注意力集中于丙酸和其他有机物对EBPR的影响上。有研究显示,丙酸较乙酸更容易富集PAOs[5、6]。OehmenA等的试验结果表明,GAOs和PAOs都能快速、完全地吸收乙酸,GAOs对丙酸的吸收速率比PAOs低;而对于其他形式的VFA,两种细菌的吸收速率均较缓慢[7]。对于非VFA(如葡萄糖、氨基酸)也可作为某些GAOs和PAOs的碳源,一般认为葡萄糖在被PAOs利用前先被发酵为乙酸和丙酸[8、9]。也有研究报道,因使用葡萄糖作为碳源而导致EBPR系统除磷效果恶化,出现GAOs的迅速繁殖[10]。对此现象,MinoT等认为葡萄糖可以代替细菌内部储存的糖原用作生成PHA的还原动力,从而减少对poly-P的依赖,导致GAOs的生长[4]。KongYH等发现一组PAOs在厌氧环境下可以摄取氨基酸、好氧条件下可以除磷,但哪种氨基酸可以被利用目前尚不清楚[11]。目前,虽有一些研究试图通过投加不同碳源进行有选择地富集PAOs,但这种方法能否被用于生产实践还有待于进一步探讨。

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第24卷第6期中国给水排水 www.watergasheat.com» pH研究发现,升高系统的pH有利于PAOs的生长与繁殖,但过高的pH环境对EBPR系统不利。当pH>8时VFA摄取率、磷的释放/摄取率均会下降[12、13];同时随着pH的升高,化学除磷(沉淀)的比例也会增加[14]。¼ 温度

研究表明,温度较低时PAOs易在竞争中取得优势[15]。也有研究发现,当温度>30e时EBPR系统中GAOs才有可能成为优势菌种,分析认为这是由于GAOs在中温下对VFA的吸收速率高于PAOs所致[16]。½ SRT、DO及NO-2

研究表明,低污泥龄有利于PAOs的生长和繁

殖;当DO为4.5~5.0mg/L时GAOs易大量繁殖,而DO为2.5~3.0mg/L时PAOs为优势菌种;SBR试验也表明,DO在0.5mg/L时十分有利于PAOs生长、繁殖[17~19]。SaitoT等的研究表明,在缺氧区NO-2积累的情况下GAOs的数量会明显增加,且逐渐成为优势菌种,而PAOs则被抑制[20]。综上所述,只有在高COD/P值(且COD以乙酸为主)、中温、低pH、长SRT、高DO、NO-2积累情况下,GAOs才有可能获得竞争优势。对于市政污水而言,一般COD/P<20(COD以进水中可降解成分计)、水温为10~25e、pH值为7~8,EBPR工艺的SRT<15d、DO为1~2mg/L,且运行中一般不会出现NO-2积累现象。因此,在此条件下GAOs不能取得竞争优势,也不会严重影响EBPR系统的正常除磷功能,对于完全的工业废水或工业废水比例较高的市政污水则有可能出现GAOs过度增殖的现象。2 强化生物除磷工艺的认识误区211 EBPR工艺设计关键参数的选择由于EBPR系统中异养菌、聚磷菌、硝化菌同时存在,所以应以限制反应的菌属之控制参数作为设计参数。对此,国内外学界及工程界存在着不同的观点和认识,但成熟并应用的观点与技术认为在以满足硝化为前提的EBPR工艺设计中,只要系统有足够长的SRT用以满足硝化细菌的生长与富集,在市政污水水质范围内氨氮负荷一般不会成为硝化的控制因素。有关硝化细菌在系统中的最小SRT不仅与其最大比增殖速率(Lmax)及相应的温度有关,而且也受所选择工艺类型的影响。表1显示了硝化细菌在不同温度下的Lmax和SRTmin[21]。表1 几种细菌Lmax和SRTmin的比较Tab.1 ComparisonofLmaxandSRTminamongthreebacteria细菌类型Lmax/d-1SRTmin/d10e20e10e20e硝化菌0.351.002.861.00聚磷菌0.671.001.491.00异养菌3.006.000.330.17 可见,在一般市政污水温度范围(T\10e)内,当SRT<3d时硝化细菌难以在低温下生长,因此工艺设计上往往建议取2倍以上的SRTmin作为硝化细菌设计的SRT。HAOXD等考察了BCFS工艺中硝化细菌与PAOs的最小SRT与温度的关系,其数学模拟曲线如图1所示[22]。图1 BCFS工艺中SRTmin与温度关系的模拟结果Fig.1 SimulatedrelationshipbetweenSRTminandtemperatureinBCFSprocess模拟显示,当水温>10e时,硝化细菌与PAOs的SRT仅存在约1d的差别;在夏季采用5~6d的SRT足以满足硝化细菌与PAOs共同生长的工艺条件;而在冬季需将SRT提至10~12d才能使这两种细菌同时存在;当温度较低(T[7e)时,PAOs的SRTmin比硝化细菌的大,但两者差别仍然不大。由此可见,EBPR工艺设计的关键参数是SRT,硝化细菌与PAOs的最低污泥龄几乎一致。一般来说,只要在最不利细菌生长的冬季控制SRT>12d,可使EBPR工艺保持较好的硝化与脱氮除磷效果。212 简单生物除磷工艺存在与否由于PAOs/DPB是一种需动态环境条件才能生长、繁殖的细菌,除了交替出现的/厌氧y缺氧/好氧0环境条件,单一环境或顺序相反的环境条件下PAOs/DPB均难以富集生长。因此,不存在简单的生物除磷工艺[23]。